近年來,柔性電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對柔性薄膜的均一性、上表面平整性以及生產(chǎn)成本提出了更高的要求。在集成電路等一些功能性元器件加工領(lǐng)域,為了對微結(jié)構(gòu)進行保護,要求微結(jié)構(gòu)上方保護層薄膜的上表面具有高平面度。為了有效提高這些功能器件的性能,在平面和曲面上制備均勻一致,厚度可控的薄膜面臨著巨大的挑戰(zhàn)。旋涂法作為一種高效、簡單、低成本、無污染的薄膜制備方法正受到越來越多的關(guān)注。在旋涂過程中,旋涂參數(shù)對薄膜精度有著重要的影響。影響薄膜厚度的參數(shù)主要包括旋涂速度、旋涂時間、溶液粘度和溶劑蒸發(fā)速率。旋涂過程中復雜的流體流動使得研究薄膜的均一性極富挑戰(zhàn)性。在目前的研究中,基底面形與薄膜厚度之間關(guān)系以及面形變化對邊緣效應(yīng)影響的研究鮮有報道,因此研究基底面形對旋涂過程的影響顯得至關(guān)重要。本文對旋涂過程中基底面形對薄膜厚度均一性的影響展開了實驗研究,同時提出了邊緣效應(yīng)率這一參數(shù),并對存在微結(jié)構(gòu)基底表面聚合物薄膜旋涂工藝進行了研究,提出了能夠得到上表面高平面度的制備方法。本文的研究內(nèi)容有:(1)通過實驗方法,研究了旋涂過程中,溶劑揮發(fā)、液滴落點偏心、基底面形、旋涂速度對薄膜厚度的影響規(guī)律,通過實驗研究發(fā)現(xiàn)液滴落點偏心對薄膜厚度分布的影響占整體薄膜厚度的5%,溶劑揮發(fā)占整體薄膜厚度的1.5%,并提出在低速(?3000 rpm)時,面形對薄膜厚度的分布影響較大,在高速(?3000 rpm)時,轉(zhuǎn)速是薄膜厚度的主要影響因素。(2)基于平面、凹面、凸面對薄膜邊緣效應(yīng)影響的實驗和模擬研究結(jié)果,總結(jié)歸納出薄膜厚度對邊緣效應(yīng)率的影響呈現(xiàn)拋物線而不是線性的影響規(guī)律,薄膜厚度約為20μm時邊緣效應(yīng)率達到最小,并且發(fā)現(xiàn)了凹面對邊緣效應(yīng)能夠有效抑制,使邊緣效應(yīng)率減小10%,且凹面對邊緣效應(yīng)的抑制效果大于凸面。(3)對存在微結(jié)構(gòu)的基底進行旋涂實驗研究,通過五種薄膜平整化工藝對比,提出間隙旋涂法能夠有效實現(xiàn)微結(jié)構(gòu)基底表面薄膜的平整化,薄膜上表面的平整化程度能夠達到80%,同時研究了旋涂速度和壓強對間隙內(nèi)液膜鋪展速度的影響,發(fā)現(xiàn)了在旋涂初始階段,壓強對液膜鋪展速度起決定性作用,隨著液膜的徑向鋪展,旋涂速度對液膜鋪展速度的影響在逐漸變大。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB383.2

【參考文獻】

 

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1 劉小涵;馮曉國;趙晶麗;高勁松;張紅勝;程志峰;;球面旋涂光刻膠工藝[J];光學精密工程;2011年08期

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1 胡內(nèi)彬;曲面網(wǎng)柵寫入技術(shù)研究[D];浙江大學;2015年

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